Avaliação On-Line 3 (AOL 3) - Questionário

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1. Pergunta 1
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Leia o trecho a seguir:
“A primeira lei não faz restrições à direção de um processo, mas o cumprimento da primeira lei não garante que o processo possa realmente ocorrer. Essa inadequação da primeira lei, que não identifica se um processo pode ou não ocorrer, é remediada pela introdução de outro princípio geral, a segunda lei da termodinâmica.”
Fonte: ÇENGEL, Y. et al. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013, p. 278. Adaptado.
Não existem registros históricos de dispositivos que tenham violado a primeira lei da termodinâmica, mas isso não significa que um processo é capaz de ocorrer de forma natural só por seguir a primeira lei. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as leis da termodinâmica, pode-se afirmar que a segunda lei da termodinâmica:
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A. 
garante que um processo possui apenas um sentido em que ocorre de forma espontânea.
Resposta correta
B. 
determina que, no início do processo, existe o equilíbrio térmico.
C. 
diz que todos os dispositivos podem alcançar o desempenho teórico.
D. 
garante que todos os processos podem ser reversíveis.
E. 
diz que a energia tem quantidade enquanto o trabalho tem qualidade.
2. Pergunta 2
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O ciclo de Carnot é considerado o ciclo térmico ideal, que opera entre duas fontes de temperatura, com eficiência máxima. Ele é o ciclo reversível mais conhecido, composto por quatro processos irreversíveis, sendo dois isotérmicos e dois adiabáticos.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre ciclos térmicos, analise as etapas do ciclo de Carnot disponíveis a seguir e associe-as com suas respectivas descrições.
1) Expansão isotérmica.
2) Expansão adiabática.
3) Compressão isotérmica.
4) Compressão adiabática.
( ) O gás é expandido lentamente, realizando trabalho sobre a vizinhança e tendo sua temperatura reduzida de forma significativa.
( ) O gás é expandido lentamente, realizando trabalho sobre a vizinhança, mantendo a temperatura constante.
( ) O gás é comprimido, sofrendo aumento de temperatura, voltando ao seu estado inicial.
( ) O pistão é empurrado por uma força externa, realizando trabalho sobre o gás.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
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A. 
2, 1, 4, 3.
Resposta correta
B. 
1, 3, 2, 4.
C. 
2, 4, 1, 3.
D. 
3, 1, 4, 2.
E. 
4, 1, 2, 3.
3. Pergunta 3
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A transferência de calor ocorre naturalmente no sentido em que a temperatura é decrescente, como nas máquinas térmicas. Para os processos ocorrerem no sentido inverso são necessários dispositivos específicos, como os refrigeradores e as bombas de calor.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre refrigeradores e bombas de calor, analise os componentes do ciclo de refrigeração disponíveis a seguir e associe-os com suas respectivas funções.
1) Compressor.
2) Condensador.
3) Válvula de expansão.
4) Evaporador.
( ) Retirar calor do espaço refrigerado.
( ) Reduzir a temperatura do refrigerante.
( ) Reduzir drasticamente a pressão e a temperatura do refrigerante.
( ) Comprimir o refrigerante à pressão do condensador.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
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A. 
4, 2, 3, 1.
Resposta correta
B. 
4, 3, 2, 1.
C. 
1, 2, 3, 4.
D. 
4, 3, 2, 1.
E. 
1, 3, 2, 4.
4. Pergunta 4
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A primeira lei da termodinâmica trata do princípio da conservação da energia, dizendo que a energia não pode ser criada nem destruída, somente transformada. Isso levando em conta apenas a quantidade de energia, e não a sua qualidade.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a primeira lei da termodinâmica, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) A variação da energia total durante um processo adiabático deve ser maior que o trabalho líquido realizado.
II. ( ) Se o estado do sistema não mudar durante o processo, a variação da energia do sistema é zero.
III. ( ) Para os casos de sistemas fechados executando ciclos, os estados inicial e final são iguais.
IV. ( ) A transferência de calor para um sistema aumenta a energia das moléculas, causando o aumento da energia interna do sistema.
V. ( ) Em sistemas fechados o fluxo de massa aumenta a energia interna do sistema.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
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A. 
F, V, V, V, F.
Resposta correta
B. 
V, V, V, F, F.
C. 
F, F, V, V, F.
D. 
V, F, F, V, V.
E. 
V, V, F, F, V.
5. Pergunta 5
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Um processo termodinâmico contínuo, no qual o sistema parte de uma situação inicial, retornando ao mesmo estado ao final do processo, é chamado de ciclo térmico. Estes ciclos podem ocorrer com diferentes fluidos, tanto em sistemas fechados, como nos refrigeradores domésticos, quanto em sistemas abertos, como nos motores de automóveis.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre ciclos térmicos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) O ciclo Rankine elimina alguns problemas práticos do ciclo de Carnot quando superaquece o vapor de água e depois condensa-o completamente.
II. ( ) O ciclo Brayton é o ciclo ideal das turbinas a gás, idealizando o processo em um ciclo fechado.
III. ( ) No ciclo de Ericsson a regeneração ocorre a volume constante, enquanto no ciclo de Stirling ela ocorre à pressão constante.
IV. ( ) O ciclo de Carnot de refrigeração é o mesmo para as máquinas térmicas, invertendo apenas as direções das interações de calor e trabalho.
V. ( ) O ciclo Otto é o ciclo ideal dos motores de ignição por compressão e o ciclo Diesel é o ciclo ideal dos motores de ignição por centelha.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
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A. 
V, V, F, V, F.
Resposta correta
B. 
V, F, F, V, F.
C. 
F, V, F, F, V.
D. 
F, V, V, F, V.
E. 
F, F, V, V, F.
6. Pergunta 6
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Um refrigerador doméstico tem como principal objetivo manter um espaço refrigerado em baixa temperatura, a partir da remoção de calor e liberação para o ambiente externo. Como ele funciona na direção crescente de temperatura, este processo não ocorre naturalmente, sendo necessário uma força externa, na maioria das vezes, a energia elétrica.
Um refrigerador doméstico, para se manter em funcionamento, recebe energia a uma taxa de 2 kW e tem o calor removido do compartimento de alimentos a uma taxa de 275 kJ/min. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre refrigeradores, pode-se afirmar que o valor do coeficiente de performance (COPR) deste refrigerador é de:
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A. 
2,29.
Resposta correta
B. 
0,44.
C. 
4,58.
D. 
1,37.
E. 
3,72.
7. Pergunta 7
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As unidades de medida são convencionadas de acordo com diferentes sistemas, sendo os principais o sistema internacional, o sistema inglês e o sistema métrico. Trabalho e calor são formas de energia que possuem as mesmas unidades, quando consideradas no mesmo sistema.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre trabalho e calor, analise as unidades disponíveis a seguir e associe-as com suas respectivas características.
1) Btu.
2) Caloria.
3) Joule.
4) Joule por quilograma.
5) Watt.
( ) Trabalho e calor no sistema inglês.
( ) Potência e taxa de transferência de calor no sistema internacional.
( ) Trabalho e calor por unidade de massa no sistema internacional.
( ) Trabalho e calor no sistema métrico.
( ) Trabalho e calor no sistema internacional.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
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A. 
1, 5, 4, 2, 3.
Resposta correta
B. 
1, 4, 3, 2, 5.
C. 
3, 2, 1, 5, 4.
D. 
3, 5, 4, 2, 1.
E. 
2, 5, 3, 1, 4.
8. Pergunta 8
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O ciclo Diesel é o ciclo ideal dos motores de ignição por compressão, sendo empregado em veículos de grande porte, como ônibus, caminhões e até em algumas caminhonetes, utilizando como combustível o óleo diesel. Este motor é semelhante ao motor de ignição por centelha, com a substituição da vela de ignição pelo injetor de combustível.Um motor de ciclo Diesel ideal possui razão dos calores específicos para a hipótese de ar frio de 1,4, razão de compressão de 20 e razão de corte de 3. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre ciclos térmicos, pode-se afirmar que a eficiência térmica deste motor pela hipótese de padrão a ar frio (ηt,Diesel) é de:
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A. 
[ηt,Diesel = 60,6 %]
Resposta correta
B. 
[ηt,Diesel = 72,4 %].
C. 
[ηt,Diesel = 65,8 %].
D. 
[ηt,Diesel = 63,3 %].
E. 
[ηt,Diesel = 57,9 %].
9. Pergunta 9
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A definição mecânica de trabalho diz que ele é uma transferência de energia que está associada à uma força que age ao longo de uma distância. Dois requisitos são necessários para que esta transferência de energia seja caracterizada como trabalho, sendo um deles que a fronteira do sistema seja móvel.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre trabalho, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas em relação ao segundo requisito do trabalho.
I. Deve haver uma força atuando sobre a fronteira do sistema.
Porque:
II. Se não houver força para favorecer ou evitar este movimento, nenhuma energia é transferida.
A seguir, assinale a alternativa correta:
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A. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Resposta correta
B. 
A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa.
C. 
A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira.
D. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
E. 
As asserções I e II são proposições falsas.
10. Pergunta 10
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A segunda lei da termodinâmica possui dois enunciados clássicos, o de Kelvin-Planck e o de Clausius. O enunciado de Kelvin-Planck é relacionado ao funcionamento das máquinas térmicas, destacando a necessidade dos reservatórios térmicos e que a eficiência nunca é de 100%.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o enunciado de Kelvin-Planck, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O enunciado de Kelvin-Planck diz que é impossível para um dispositivo que opera em ciclo receber calor de um único reservatório e produzir uma quantidade líquida de trabalho.
Porque:
II. Para operar continuamente, uma máquina térmica deve trocar calor com, pelo menos, uma fonte quente e uma fonte fria.
A seguir, assinale a alternativa correta:
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A. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Resposta correta
B. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
C. 
A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa.
D. 
A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira.
E. 
As asserções I e II são proposições falsas.